Ny teknik minskar dammemission och buller vid den vertikala skivsågen - ett samarbete med tyska maskintillverkare

9108049

Ny teknik minskar

damm-emission och buller vid den

vertikala skivsågen

Ett samarbete med tyska maskintillverkare

Trätek

Ny teknik minskar danunemission och buller vid den vertikala skivsågen Ett samarbete med tyska maskintillverkare

Trätek, Rapport P 9108049 ISSN 1102-1071 ISRN TRÄTEK-R--91/049--SE Nyckelord dust control noise control standccrdizat-ion woodworking machinery Jönköping augusti 1991

INNEHÅLLSFÖRTECKNING

sida

SAMMANFATTNING 3

BAKGRUND 4 Trädamm - ett hälsoproblem 4

Trätek i tyskt samarbete 4

MÅL 4 Strängare tysk norm genom påvisbara förbättringar 4

Mål med Träteks arbete på den vertikala skivsågen 5 UPPLÄGGNING OCH BESKRIVNING A V ARBETET 5

Den vertikala skivsågen 5 Holz Her maskinfabrikat i projektet 6

Två huvudorsaker till dammproblemet 7 Sågbladets fläktverkan dominerar 8 Att hindra damm från bakskär 8

Mätmetoder 9 REDOVISNING OCH DISKUSSION A V RESULTATEN 11

Åtgärder som ger sågbladet positiv fläktverkan 11

Mindre damm från skivans baksida 14 Förändring i aggregatet bra, men suglåda nödvändig 18

God marginal till gränsvärdet i de tyska mätningarna 19

SLUTSATSER OCH REKOMMENDATIONER 19

Målet nått! 19 Förbättring möjlig av äldre maskiner 19

SAMMANFATTNING

Många maskiner i den träbearbetande industrin avger damm och buller i ohälsosamma mängder. Speciellt allvarligt är detta vid bearbetning av vissa lövträslag och skivmaterial, då fint damm från dessa kan ge upphov till en viss form av cancer i näsa och bihålor hos dem som arbetar vid maskinerna.

Trätek har deltagit i ett svensk-tyskt samarbetsprojekt där syftet har varit att inför genomförandet av en strängare tysk norm visa på möjliga förbättringar hos ett antal olika vanliga maskintyper. Med en strängare tysk norm påverkas också de maskiner som importeras till Sverige eftersom en stor del av maskinema är av tysk härkomst.

En vertikal skivsåg av fabrikatet Holz Her har förändrats så att dammemissionen sänkts från 15-25 mg damm per m^ luft ned till 0,2-0,4 mg/m^. Förbättringarna har uppnåtts dels genom att sågaggregatets innanmäte har förändrats så att sågbladets rotation ger upphov till cn kontrollerad och positiv fläktverkan, dels genom att maskinen har kompletterats med suglådor för att ta hand om damm från den genomsågade skivans baksida.

De uppnådda förbättringarna har vid projektets slut fastställts vid mätningar i Tyskland av personal från Fachausschuss Holz vid Berufsgenossenschaft i Stuttgart. En strängare tysk norm har också trätt i kraft, där den tillåtna dammkoncentrationen i luften kring en maskin sänkts från 6 mg/m^ till 2 mg/m^. Vid de mätnormer som tillämpas i Tyskland medtages dammpartiklar av grövre storlek än vad som normalt görs i Sverige. Det tyska gränsvärdet är således ännu strängare än siffervärdet anger, jämfört med det svenska.

Projektet har finansierats av Arbetsmiljöfonden i Sverige och arbetsmiljöprogrammet Humanisierung des Arbeitslebens i Tyskland. De tyska delarna av projektet har genomförts vid Institut fiir Werkzeugs- und Fertigungstechnik.

4

BAKGRUND

T r ä d a m m - ett hälsoproblem

Att minska mängden damm och buller från träbearbetande maskiner har länge varit en strävan inom svensk träindustri. Ansträngningarna när det gäller buller har bestått i att bygga in maskinerna och att komplettera med personlig skyddsutrustning. Infångningen av damm har man försökt förbättra genom ökade lufthastighetcr och -flöden samt genom att förstärka allmänventilationcn. Av erfarenhet vet man emellertid att alla sådana åtgärder har sämre effekt och kostar mer än om buller och dammemission minimeras i själva konstruktionen redan när maskinerna tillverkas.

Det är dock svårt att ställa specifikt svenska krav på träbearbetningsmaskinema. Orsaken är att flertalet av maskinema importeras och den svenska marknaden är för liten för att kraftfullt kunna ställa långtgående krav. En stor andel av maskinema importerar vi från Tyskland och Italien.

Trädammet kan vålla svåra hälsoproblem. Därför beslutades i Sverige 1981 om ett hygieniskt gränsvärde på 4 mg damm per m^ luft (AFS 1981:8). Trädamm gavs samtidigt beteckningen "K" - ämnet har cancerframkallande egenskaper! Sambandet mellan trädamm och en viss form av cancer i näsa och bihålor har varit starkast när det gällt yrkesmässig exponering för damm från vissa lövträslag, t ex ek och bok. Under projektarbetets gång, 1989, skärptes det svenska gränsvärdet till 3 mg/m^ (AFS 1990:13). För ombyggnad och nybyggnation gäller ett gränsvärde på 2 mg/m^.

På 1980-talet hade även problemet med trädamm och cancer på allvar uppmärksammats i Tyskland. Föreskrivande myndigheter införde gränsvärden liknande dem i Sverige, 6 mg/m^, och man beslöt att satsa kraftigt på att förbättra arbetsmiljön inom träindustrin. Man började ivrigt söka efter goda tekniska lösningar.

Trätek i tyskt samarbete

Trätcks tidigare arbeten med att minska buller- och dammemissionen från träbearbetnings-maskiner hade uppmärksammats i Tyskland. Kontakter togs från tysk sida med Träteks jönköpingsenhet och ett samarbete inleddes. Parter i Tyskland blev Berufsgenossenschaft-liches Institut fur Arbeitssicherheit (BIA) i Sankt Augustin, Fachausschuss Holz hos Berufsgenossenschaft (Holz-BG) i Stuttgart och Institut fiir Werkzeugs- und Fertigungstcch-nik (IWF) i Braunschweig. Tysk finansiär var arbetsmiljöprogrammet Humanisierung des Arbeitslebens (HDA) vid forskningsministeriet i Bonn. Tillskyndare och finansiär från svensk sida var Arbetsmiljöfondcn.

MÅL

Strängare tysk norm genom påvisbara förbättringar

Syftet med samarbetet var att praktiskt visa vilka förbättringar som kunde uppnås för de vanligaste typerna av bearbetningsmaskiner avsedda för små och medelstora träbearbetande

industrier. Syftet var också att få tillgång till nya maskiner direkt från tillverkarna och att genomföra projektet tillsammans med dem. Detta för att få förståelse för problemen och för att kunna påverka kommande konstruktioner.

Genom att visa att förbättringar var möjliga skulle också hindren undanröjas för en strängare tysk norm. Häri ligger motivet för Trätek och Arbetsmiljöfonden att engagera sig. Strängare tyska normer ger bättre importerade maskiner till Sverige!

Mellan länderna gjordes en arbetsfördelning med hänsyn till kompetens och resurser. IWF i Braunschweig skulle åtgärda följande:

- Bordfräsmaskiner, såväl fräsning mot anhåll som fräsning mot mallring. - Enkla fyrsideshyvelmaskiner med bullerkapsling.

- Svarvar, såväl kopiersvarvar som supportsvarvar. - Bandsågar.

- Bordbandslipmaskiner. - Kantslipmaskiner. - Parkettslipmaskiner.

- Arbetsplatser för handslipning.

Trätek i Jönköping skulle åtgärda följande: - Vertikala skivsågar.

- Dubbeltappmaskiner.

- Kapsågar; parallellkapsågar, radialsågar och snabbkapsågar.

Mål med Träteks arbete på den vertikala skivsågen

Trätek skulle utföra förändringar i en vanligt förekommande, modem maskin för vertikal skivsågning. Förändringsförslagen skulle tjäna som underlag när nya maskiner konstmerades. Effekterna av förändringarna skulle säkerställas genom mätningar. Den eftersträvade minskningen av dammemissionen skulle vara av en sådan omfattning att den önskade och planerade strängare tyska normen om max 2 mg/m^ gott och väl skulle innehållas. Strävan var att nå ned till 1 mg/m^.

En bedömning skulle också göras i vad mån de genomförda förändringarna och de uppnådda effekterna var tillämpliga för befintliga maskiner. Därigenom skapas underlag för förbättring av arbetsmiljön hos enskilda företag i träindustrin.

Dammemissionen var viktigast att reducera. Men även möjligheterna att minska bulleremis-sionen skulle beaktas, om sådana effekter kunde nås med samma åtgärd.

UPPLÄGGNING O C H BESKRIVNING AV A R B E T E T Den vertikala skivsågen

Den vertikala skivsågen är en enkel variant av formatsågen och behöver endast en

Alla typer av skivmaterial bearbetas; spånskivor, träfiberskivor, laminerade skivor etc. Skivan ställs på en stödkant, ibland försedd med rullar som underlättar förflyttningen av skivan i sidled. Skivan lutas mot ett snedställt stödplan. Stödplanet för skivorna som skall sågas består av ett antal horisontella parallella balkar. Balkama är spårade eller avbrutna i ett antal lägen som bestämmer de vertikala sågsnittens placering. Det önskade snittläget på skivan måste alltså placeras vid något av dessa spår.

Cirkelsågbladet sitter i en aggregatvagn, som kan vridas för vertikala eller horisontella snitt. Fläktens möjligheter att ta hand om damm och spån begränsas dessutom av det faktum att den är placerad på skivans framsida medan mängden findamm är större på skivans baksida. Det är svårt att suga genom den smala spalt som snittet utgör.

Figur 1. Vertikal skivsåg av fabrikatet Holz Her, modell 1270.

Holz Her maskinfabrikat i projektet

De vanligast förekommande fabrikaten av vertikala skivsågar är schweiziska Striebig och tyska Holz Her. Detta gäller såväl i svensk som tysk träindustri. Beroende på det tyska samarbetet och det stora intresset från Holz Her för projektet, valdes en maskin av detta fabrikat för projektarbetet. En maskin av modell Holz Her 1270 ställdes till förfogande av tillverkaren. Maskinen installerades i Träteks laboratorium i Jönköping.

I sågaggregatet finns en fläkt inbyggd som drivs direkt på sågmotoms axel med varvtalet ca 50 s"^ (3000 varv/min). Sågbladet har ett högre varvtal; 90 s"^ ^5 450 varv/min) respektive 110 s"' (6 640 varv/min) via kilrepsutväxling. Diametern på fläkthjulet begränsas av att sågaggregatet skall ha en hanterlig storlek. Fläktens skövlar är raka och öppna. Varvtalet,

diametern och skovelutformningen hos fläkten begränsar möjligheterna att uppnå höga tryck och flöden.

Två huvudorsaker till dammproblemet

Fältstudier gjordes vid tre industrier. Sågningen i de vertikala skivsågama studerades bl a med hjälp av videofilmning. Genom belysning med motljus kunde dammspridningen göras tydlig vid filmningen. Det stod klart att dammet alstrades och emitterades vid olika punkter, vilka också skulle kräva skilda insatser. Dels härrörde dammet från sågbladets egenliga skärarbete i skivan, och den i maskinen inbyggda fläkten räckte inte till för att fånga in spån och damm. Dammet blåstes istället ut i lokalen beroende på sågbladets fläktverkan. Dels alstrades damm från det s k bakskäret då sågbladets tänder passerade en andra gång genom snittet. Damm från bakskär består till stor del av mycket små partiklar, med en aerodynamisk diameter under 5 \im, vilket innebär att dammet är respirabelt ( d v s att dammet som andas in tränger in i lungomas alveoler). Dammet bildas dels när tandhömen skär nya spår i topparna av det tidigare bildade sågmönstret, dels genom att sågspåret kan vidgas beroende på toleransvariationer hos maskiner och verktyg.

Spridningen var mycket kraftig när sågbladet nådde kanten på det bearbetade materialet. Sågbladets fläktverkan tilläts då att fritt blåsa ut spån och damm utan hinder av den avskärmning som det sågade materialet utgör.

Figur 2. Skissen visar hur damm uppstår vid bakskär då sågtänderna en andra gång passerar över snittytan och skär av topparna i det tidigare uppkomna sågmönstret.

Ett allmänt problem vid formatsågning är att höga periferihastigheter används vid sågningen; upp till 90 m/s förekommer. Varvtalet är inte heller valbart på dessa maskiner. Utöver stor fläktverkan leder detta till liten spåntjocklek och hög andel fint damm. Skälet till de höga periferihastighetema är strävan att minska urslag i snittkantema, särskilt när laminerade skivor sågas. I många fall är det emellertid onödigt med så höga periferihastigheter eftersom de vanligast förekommande sågbladen och tandgeometriema utför ett bättre skärarbete som ger grövre spån vid lägre periferihastighet. På nyare maskiner är också hastigheten lägre.

8

MATNING P E R TAND SOM FUNKTION AVVARVTAL OCH TANDANTAL

MATNING P E R TAND 0.1 T (mm) 0,09 0.08 -• 0.07 0,06 -0,05 0.04 -MATNINGSHASTIGHET 10 m/min 0.03 ^ 0.02 0,01 -TANDANTAL 24 36 48 VARV P E R Ml J H 1 1 (rpm)

Figur 3. Diagrammet visar sambandet mellan matningen per tand och sågbladets varvtal vid matningshastigheten 10 m/min. Spåntjockleken blir mindre om tanden inte går vinkelrätt mot skivans plan. Ofta är den bara 50% av matningen per tand och sågbladet alstrar då en stor andel inandningsbart damm.

Sågbladets fläktverkan dominerar

I en lång rad tidigare arbeten inom Trätek har det visat sig att verktyget, i det här fallet cirkelsågbladet, fungerar som en stark fläkt som ger upphov till oönskade luftströmmar. Resultatet blir ofta att verktygets fläktverkan blir starkare än det anslutna utsugningsluft-flödet, varför spån och damm sprids på ett okontrollerat sätt. Huven vid verktyget är ofta i första hand utformad som ett skydd för att förhindra olyckor. Genom att modifiera huvens utformning går det dock att dra nytta av verktygets fläktverkan och därmed förbättra avsugning och borttransport av spån och damm.

Angreppssättet blev därför att göra stegvisa förändringar som på olika sätt stryper de oönskade luftströmmarna och som på ett aerodynamiskt riktigt sätt främjar de önskade strömmarna.

För att ta reda på effekten av varje enskild förändring var det angeläget att mäta bl a lufttrycket i fläktens inloppsöppning vid varje förändringssteg. De verkliga effekterna på dammspridningen kunde emellertid endast fastställas med hjälp av mätning av den avgivna mängden damm.

Att hindra damm från bakskär

Det är svårt att ta hand om dammet på skivans baksida. Tre olika vägar att angripa problemet provades. Ett sätt var att minska mängden damm som bildades vid bakskäret. Här provades att sära på snittet med hjälp av en modifierad klyvkniv. Ett andra sätt att lösa problemet var

att med en anordning på skivans baksida styra spån och damm tillbaka till skivans framsida för att där kunna suga effektivt med den befintliga fläkten i den modifierade apparathuven. Ett tredje sätt var att ta hand om och suga bort dammet från skivans baksida med hjälp av suglådor.

Resultatet av åtgärderna registrerades och värderades med okulära iakttagelser och videoupptagningar samt genom att mäta mängden damm som maskinen gav ifrån sig till sin omgivning.

Mätmetoder

Ett antal olika mätmetoder användes vid förändringsarbetet. Dels användes metoder som endast var indikerande, dels användes metoder som var registrerande och gav regelrätta mätvärden.

1. Spånmängdema som bildades kring maskinen under sågningen studerades. Videofilmning användes för jämförelser och för att möjliggöra fortsatta studier.

2. Rök användes för att detektera luftrörelser och luftströmmar.

3. Termoanemometer användes för indikerande mätningar av lufthastigheten.

4. Pitotrör med u-rörsmanometer användes för bestämning av tryck, hastigheter och flöden hos luften.

5. Dammätning skedde i projektet på två sätt. Dels en tysk mätmetod, utvecklad av Holz-BG, dels med en modifierad metod för jämförande mätning vid experimenten i Träteks laboratorium.

Holz-BGs mätmetod

Enligt tyska föreskrifter gäller att där så är praktiskt möjligt skall mätning av dammemission från träbearbetningsmaskiner göras enligt mätnormen DIN 33 891. Enligt denna norm skall den provade maskinen placeras i ett speciellt mätrum med vissa angivna dimensioner. Ett sådant mätrum finns uppbyggt hos Berufsgenossenschaftliches Institut fiir Arbeitssicherheit i Sankt Augustin, Tyskland.

Beroende på skivsågens storlek kunde inte mätrummet enligt normen användas när dammemissionen slutgiltigt fastställdes för den förbättrade maskinen. Mätningarna skedde istället med en fältmässig metod där DIN-normens betingelser efterliknas. Dessa mätningar gjordes i Tyskland hos Holz Her av personal från Fachausschuss Holz i Stuttgart.

Den av Holz-BG utvecklade mätmetoden är avsedd att användas för maskiner som av olika anledningar (t ex storleken) inte kan placeras i ett speciellt mätrum. Vissa specificerade krav ställs på lokalen där mätningen sker: rummets dimensioner, allmänventilation, annan verksamhet m m. Dammkoncentrationen i ett antal punkter kring maskinen uppmätes under drift med kända driftsdata. Ett medelvärde av flera mätningar beräknas. Jämförande

10

mätningar mellan denna metod och mätningar enligt DIN 33 891 har visat att metoderna överensstämmer väl. Matrum Dammalstringspunkt V Mätpunkt A2

7

= M ä t k a n a l c n s tvarsnittsarca 0,10 x A , , kvadratisk eller rund = Medelhastighet i mätruniniet

Figur 4. Mätkammare och mätkanal så som DIN 33 891 föreskriver för mätning av dammemission.

I den modifierade dammätningsmetoden som användes under experimenten hos Trätek leddes luftströmmen i en uppbyggd kanal förbi den vertikala skivsågen till en mätpunkt vid sidan om maskinen. Detekteringen av dammängdema gjordes med ett fotometriskt mätinstrument, Mini-RAM, kopplat till en skrivare. Instrumentet fungerar så att luftflödet genomlyses och ju mer damm luften innehåller desto mer hindras ljuset, vilket detektom registrerar. Endast partiklar mindre än ca 15 |xm påverkar mätresultatet. I det här fallet var begränsningen av den mätbara partikelstorleken inte någon nackdel.

MASKIN TPUNKT

MATKAMMARE

Figur 5. Uppställningen i Träteks laboratorium för jämförande mätningar av dammemissio-nen med hjälp av fotometrisk mätning (Mini-RAM).

11 REDOVISNING O C H DISKUSSION A V R E S U L T A T E N

Åtgärder som ger sågbladet positiv fläktverkan

I originalutförandet var den inbyggda fläktens kapacitet 150 rn^/h. Lufttrycket i fläktens inloppsöppning var -55 Pa och i fläktens utloppsöppning +130 Pa. Lufthastigheten i utloppet var 14,6 m/s. Mätningarna utfördes med pitotrör placerat i ett mätrör med en längd av 500 mm och en invändig diameter av 57 mm. Mätningarna på utloppssidan skedde i luftkanalen vid övergången till spånsäcken. För att kunna mäta trycket i fläktens i n -loppsöppning placerades mätröret i ett hål borrat genom locket vid fläktens centmm. En uppgift att lösa blev att genom olika åtgärder sänka trycket i fläktens inloppsöppning. En trycksänkning är nämligen liktydigt med bättre sugförmåga, vilken var nödvändig då luft nu skulle tas där strömningsmotståndet var större.

Utloppet från fläkten inleddes med en tvär 90° avvinkling av luftflödet. På utloppsstosen var en 3,5 m lång slang med 60 mm diameter fastad. Slangen ledde flödet till ett säckfilter på maskinens baksida, se figur 1. Att åstadkomma ett jämnare luftflöde på utloppssidan blev även det en angelägen uppgift att lösa.

Studier av luftflödet visade att den luft som passerade ut genom fläkten i huvudsak tillfördes från sågbladets centmm och inte från den del av tandgången där bearbetningen skedde. Det spån som gick ut via fläkten var i huvudsak grovt spån som kastades från sågbladet i riktning mot fläkten. Finare spån och damm sögs däremot till sågbladets centmm. Därifrån blåstes det av verktygets fläktverkan ut i lokalen. Att i större utsträckning suga från bearbetningsstället blev ytterligare en uppgift som krävde sin lösning.

De olika punkterna där förändringar gjordes är markerade A - G i figur 6.

(D

®

12

A. Den vinklade utloppsöppningen gjordes om så att öppningen fick samma riktning som det utblåsande luftflödet. Slangen mellan utlopp och spånkanal till spånsäcken var kormgerad och byttes till en slang med slät insida. En inloppskon placerades i fläktens inloppsöppning. Dessa förändringar ändrade trycket i fläktens inloppsöppning till -71 Pa och lufthastigheten ökade till 15,6 m/s.

B. Utrymmet kring sågbladet minskades med inlägg i huven så att sågbladet fick arbeta i en smal spalt. Härigenom ströps lufttillträdet till sågbladets centrum och verktygets fläktverkan utnyttjades bättre.

C. Kanalen mellan sågbladet och fläktens inloppsöppning utformades, med hjälp av inlägg i huven, så att luftflödet orienterades och styrdes i riktning mot fläktens inloppsöppning. D. Övergången mellan kanalen, omnämnd i punkt C, och inloppsöppningen till fläkten utformades som en dysa för att få en mjuk övergång och undvika strömmningshinder och turbulens.

E . En klack placerades i position E. Syftet var att förhindra att spån och damm i tand-luckorna följde med bladet mnt tillbaka till bearbetningsstället och ut på skivans l)aksida. Spån och damm kunde därefter sugas bort via en sekundär kanal bakom klacken ut i huvudkanalen mellan sågblad och fläkt.

F. lAiftstymingar monterades på insidan av det rörliga ingreppsskyddet. Dessa ligger nära sågbladet och hindrar detta att blåsa luft i riktning mot bearbetningsstället.

lAiftstymingama bildar även vägg i en kanal som styr intaget av luft till fläkten förbi bearbetningsstället, så att spån och damm sugs in i huven.

G. För att få in luft i huven på rätt ställe gjordes ett hål i det rörliga ingreppsskyddet vid bearbetningsstället.

13

Figur 8. Huvens insida efter förändringarna, jfr figur 6 och 7.

Trycket i fläktens inloppsöppning var efter samtliga förändringssteg -440 Pa och lufthastigheten fortfarande 15,6 m/s. Fläkten hade alltså fått en avsevärt bättre sugförmåga efter förändringarna.

Den bättre sugförmågan hos fläkten minskade följdriktigt den mängd spån och damm som maskinen avgav till omgivningen. De jämförande mätningarna av dammängden i luften, mätt med den modifierade dammätningsmetoden med hjälp av fotometriskt mätinstrument, visas i figurerna 9 och 10.

u:i.-;i.-^-if.-f..-f

Figur 9. Diagram från fotometrisk mätning av dammemissionen vid horisontella snitt. Till vänster visas emissionen från maskinen i originalutförandet och till höger efter samtliga förändringar i sågpaketet, punkterna A-G.

14

Figur 10. Diagram från fotometrisk mätning av dammemissionen vid vertikala snitt. Till vänster visas emissionen från maskinen i originalutförandet och till höger efter samtliga förändringar i sågpaketet, punkterna A-G.

Mindre damm från skivans baksida

Som första insats förlängdes klyvkniven för att hindra snittytoma från att gå ihop och därmed öka dammalstringen från bakskäret. Störst verkan hade åtgärden vid horisontella snitt men trots allt var effekten begränsad. Något bättre effekt erhölls när tjockleken på klyvkniven ökades till samma mått som sågspårets. I praktiken är emellertid lösningen svår att använda eftersom skärbredden minskar något varje gång tänderna slipas. Se figur 12.

Eftersom lösningen med klyvkniven inte var tillräcklig utvecklades en styrning med uppgift att leda spån och damm tillbaka in i sågspåret där det skulle kunna tas om hand av fläkten i sågaggregatet. Styrningen var fästad på klyvkniven och fästet konstruerat så att styrningen alltid fixerades i ett entydigt läge. Konstruktionen var försedd med en fjädring som såg till att styrningen alltid låg an och tätade mot skivans baksida. Se figur 11.

15 T3(XW:LEK Ny k l y v k n i v Normal k l y v k n i v

^

V / / / / / / / / / / / / / / / / 7 )

2. Ny k l y v k n i v . Sågsnittets b r e d d bibehålles förbi h e l a sågbladet

Figur 12. Skissen visar skillnaderna mellan originalklyvkniven samt den förlängda och tjockare klyvkniven.

Lösningen med en mekanisk spån- och dammstyming fungerade väl. Inget damm kunde iakttas på skivans baksida under sågningen.

Trots att lösningen fungerade fick den förkastas eftersom de tyska säkerhetsföreskrifterna inte godkänner att säkerhetsdetaljer, till vilka en klyvkniv räknas, skall behöva bytas eller demonteras för vissa arbetsoperationer. Man bedömer att risken för att man låter bli att montera på skyddet eller säkerhetsdetaljen är för stor. Skivsågen används ibland för att såga upp rektangulära hål i en skiva. Vid en sådan operation hade styrningen och därmed klyvkniven behövt avlägsnas helt och hållet.

Eftersom lösningarna fungerade väl bör de vara användbara på andra sågutrustningar. Det finns nämligen ett stort antal olika sågar på marknaden och ute i industrin, där maskinema inte har samma varierade användning som den vertikala skivsågen.

Som alternativ till den mekaniska spånstymingen utvecklades suglådor som placerades på baksidan av den vertikala skivsågen.

16 sugspall rundad ^ lilläggsdcl

A

Figur 13. Suglådornas placering och funktion.

Figur 14. Suglådan med sin vertikala spalt samt anslutningsstos och slang till utsugnings-fläkten. De rundade tilläggsdelarna syns fasttejpade.

17 Mellan de vertikala hållama för stödlistema byggdes enkla slutna lådor av plywood. Varje låda försågs med en vertikal spalt placerad mitt för läget för vertikala snitt. Dessutom gjordes en horisontell spalt i lådans nederdel för att ta hand om spån och damm som föll ned, främst från horisontella snitt. Spaltemas inloppskanter var väl rundade för att ge minimalt insugningsmotstånd. Till lådan anslöts en fläkt för utsugning. Suglådan hindrade effektivt dammspridningen till maskinens omgivning. Dammätningar med den fotometriska metoden indikerar att man med hjälp av suglådor på baksidan kan komma ned till, och i vertikala snitt under, 2 mg/m^. Figurerna 15 och 16 visar mätresultaten vid horisontella respektive vertikala snitt samt emissionen vid två olika kapaciteter för utsugningsluftflödet vid horisontella snitt.

iz y.'..:\.^.-lz

=+-.!::--—\——

i " " ; " ' ' i

1—Ui^H

— I

-Figur 15. Diagram från jämförande fotometrisk mätning av dammemissionen vid horisontella snitt. Till vänster visas emissionen från maskinen i originalutförandet. I mitten visas emissionen med suglåda och utsugningsluftflödet 1 000 m^/h, till höger med suglåda och utsugningsluftflödet 1 500 m^.

Figur 16. Diagram från jämförande fotometrisk mätning av dammemissionen vid vertikala snitt. Till vänster visas emissionen från maskinen i originalutförandet, till höger med suglåda och utsugnings luftflödet 1 500 m^/h.

18

Förändring i aggregatet bra, men suglåda nödvändig

De olika förändringarna av själva sågpaketet, med strömningstekniskt bättre formgivning av utrymmet i huven mellan sågblad och fläkt samt annorlunda utformning av utloppssidan, gav de förutsedda effekterna. Dammspridningen till omgivningen minskade väsentligt. Dock var enbart dessa insatser inte tillräckliga för att komma ned till ca 2 mg damm per m^ luft. För att nå dit krävdes dessutom en lösning som tog hand om spån och damm på skivans baksida. Suglådan blev här den bästa av de provade lösningarna.

I —

Figur 17. Diagram från jämförande fotometrisk mätning av dammemissionen vid horisontella snitt. Jämförelse mellan originalutförandet, till vänster, och såväl det ändrade sågpaketet som suglådan, till höger.

Figur 18. Diagram från jämförande fotometrisk mätning av dammemissionen vid vertikala snitt. Jämförelse mellan originalutförandet, till vänster, och såväl det ändrade sågpaketet som suglådan, till höger.

Suglådans bidrag till förbättringen är avsevärt större än bidraget från det förändrade sågpaketet. Idén med suglådan kan användas på en lång rad äldre maskiner som idag finns i drift i industrin. Tekniskt enkla insatser kan följaktligen ge avsevärda minskningar av dammemissionen från maskinen. I andra hand kan man göra den mer komplicerade åtgärden att bygga om sågaggregatet.

19 befintliga bulierdämpande inläggen i skyddshuven. Trots detta har bullernivån inte ökat! Förklaringen är att man i allmänhet når en sänkt bullernivå när man minskar den spalt där sågbladet roterar. Förutom detta konstaterande har inga ytterligare experiment eller mätningar utförts när det gäller buller.

God marginal till gränsvärdet i de tyska mätningarna

Sågaggregatet från experimenten i Träteks laboratorium har sänts tillbaka till Holz Her i Tyskland för mätning av dammemissionen. Aggregatet har monterats i en ny såg, som dessutom har försetts med suglådor av ovan beskrivna konstruktion. De tyska resultaten anger dels enskilda mätvärden i mg/m^, där mättiden för varje mätvärde är 45 min, dels anges ett statistiskt beräknat högsta värde som kan förväntas i drift vid en operatörsplats. Detta värde beräknas med hjälp av antalet mätvärden, dess medelvärde och spridning (t-test med 95% konfidensintervall).

Mätningarna och beräkningarna gav en maximal dammemission av 0,4 respektive 0,2 mg/m^ vid operatörsplatser till vänster respektive till höger om sågaggregatet. Dessa värden ligger såväl under gränsvärdet 2 mg/m^ som under det uppsatta målet på 1 mg/m3.

SLUTSATSER O C H REKOMMENDATIONER Målet nått!

Det experimentella arbetet med förändringar av sågpaketet och komplettering med suglådor visar att det är möjligt att reducera dammemissionen ned till och under värdet 1 mg/m-^. Det blir med andra ord fullt möjligt att klara av ett normkrav på 2 mg/m^.

Experimentmaskinen har tagits över av maskintillverkaren Holz Her som nu har utvecklat en ny vertikal skivsåg där det finns utsug på baksidan och bulierdämpande material i såghuset. Själva motorn är inte ombyggd eftersom detta är mycket kostsamt. Enligt Holz Her är inte industrin villig att betala för en sådan ändring. Den nya maskinen är testad enligt den tyska normen och är godkänd.

En ny, strängare tysk norm har fastställts under projektarbetets gång som anger den högsta tillåtna gränsen för dammemission till 2 mg/m^. Detta leder till att alla tysktillverkade maskiner i framtiden byggs för att klara kraven. Normen kan dessutom väntas få effekter på maskintillverkare i andra länder eftersom Tyskland är en så pass stor marknad för träbearbetande maskiner.

Förbättring möjlig av äldre maskiner

Det går att minska dammemissionen från äldre maskiner som är i drift idag i industrin. Bästa sättet är att använda suglådor av den princip som utprovats inom projektet. Principen med suglådor kräver minst ingrepp i maskinen. Den är inte heller tekniskt komplicerad och bör kunna genomföras till en rimlig kostnad.

20

Vad gäller suglådoma bör systemet kunna förfinas så att en effektivare energianvändning uppnås. Vid experimenten byggdes endast en låda men för en komplett lösning krävs lådor i varje fack. Lådorna kan anslutas till en gemensam sugkanal. För att minska behovet av luftflöde kan utloppet i varje låda förses med ett spjäll. Spjället kan öppnas och stängas med hjälp av pneumatik. Styrningen kan ske via en brytare som påverkas mekaniskt av apparatvagnens rörelse. På så sätt blir endast den suglåda inkopplad där snittet sker.

Samarbete med mersmak

I projektarbetet har ytterligare ett indirekt mål uppnåtts, nämligen att visa på fördelama i samarbete mellan myndigheter i olika länder och mellan maskintillverkare och FoU-organi-sationer. Trots skillnader i synsätt, arbetsformer, språk m m har ett gemensamt konkret mål nåtts. Erfarenhet finns givetvis tidigare från samarbete mellan forskande enheter i olika länder, men här har målet varit både normförändring, produktutveckling och industriell tillämpning. Projektet i stort kan därför vara ett exempel på lämpligt agerande i likartade situationer.

Detta digitala dokument skapades med anslag från Stiftelsen Nils och Dorthi Troédssons forskningsfond

Trätek

I N S T I T U T H T FÖR T R A T E K N I S K F O R S K N I N G

Box 5609, 114 86 S T O C K H O L M Åsenvägen 9, 553 31 J Ö N K Ö P I N G Skeria 2, 931 87 SKELLEFTE.^ Besöksadress: Drottning Kristinas väg 67 Telefon: 036-12 60 41 Besöksadress: Bockholmsvägen Telefon: 08-14 53 00 Telefax: 036-16 87 98 Telefon: 0910-652 00

Telefax: 08-11 61 88 Telefax: 0910-652 65 Huvudenhet med kansli